RU2470747C1

RU2470747C1 - Method of cutting rolled blanks

Info

Publication number: RU2470747C1
Application number: RU2011118932/02A
Authority: RU
Inventors: Андрей Юрьевич Бодров; Юрий Владимирович Бодров; Александр Игоревич Грехов; Павел Юрьевич Горожанин; Дмитрий Владимирович Овчинников; Алексей Александрович Салтыков; Владимир Леонидович Устьянцев; Валерий Николаевич Харитонов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Синарский трубный завод" (ОАО "СинТЗ")
Priority date: 2011-05-11
Filing date: 2011-05-11
Publication date: 2012-12-27
Also published as: RU2011118932A

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to tube-rolling, particularly, to metal forming and serves to cut blanks at hot shears. Proposed method comprises cutting the blank by hot shears on moving shears knives vertically. Relationship between sizes of shears knife bottom and top teeth varies from 5 to 15. Knife with maximum tooth size is located in zone of blank rear end cutting. Knife with minimum tooth size is located in zone of blank front end cutting.

EFFECT: accurate shape, reduced number of defects.

4 dwg

Description

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к обработке металлов давлением, и предназначено для резки заготовок на ножницах горячей резки.The invention relates to pipe production, namely, the processing of metals by pressure, and is intended for cutting workpieces on hot cutting shears.

Известен способ резки заготовок ножницами для резки заготовок круглого сечения, содержащими два плоских ножа с возможностью одновременного встречного плоскопараллельного перемещения, режущая кромка каждого ножа наклонена к его противоположной опорной кромке по острым углом, при этом режущие кромки обоих ножей наклонены в одну сторону (А.С. СССР №515598, B23D 15/02, Опубл. БИ №20, 30.05.76).A known method of cutting workpieces with scissors for cutting round workpieces containing two flat knives with the possibility of simultaneous oncoming plane-parallel movement, the cutting edge of each knife is inclined to its opposite supporting edge at an acute angle, while the cutting edges of both knives are inclined to one side (A.C. USSR No. 515598, B23D 15/02, Publ. BI No. 20, 05.30.76).

Недостатком способа является неудовлетворительное качество поверхности среза вследствие применения неполностью закрытой схемы реза.The disadvantage of this method is the unsatisfactory quality of the cut surface due to the use of a partially closed cut pattern.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому изобретению является способ резки заготовок на ножницах горячей резки с использованием одинаковой конфигурации верхнего и нижнего ножей (симметричная схема реза) (Королев А.А., «Механическое оборудование прокатных и трубопрокатных цехов». - М.: Металлургия, 1987, с.109-110).The closest in technical essence and the achieved effect to the proposed invention is a method of cutting workpieces on hot cutting shears using the same configuration of the upper and lower knives (symmetrical cut pattern) (Korolev AA, “Mechanical equipment of rolling and pipe rolling workshops.” - M .: Metallurgy, 1987, p. 109-110).

Недостатком способа является то, что получение качественной готовой трубы из заготовки, разрезанной ножницами с симметричной схемой реза, возможно только при использовании заготовки диаметром 120 мм. Например, при использовании заготовки диаметром 150 мм, 156 мм на готовой трубе образуются дефекты на внутренней и наружной поверхности в виде «раковины-вдав», вследствие образования конических «утяжин» (фиг.1) на концах заготовки после обжатия, что при дальнейшей операции (прошивке) приводит к разрушению концевой части заготовки в виде полукольца (фиг.2). Кроме того, использование симметричной схемы реза (фиг.3) приводит к асимметричному смятию переднего конца заготовки и в дальнейшем к увеличению (или уменьшению) толщины стенки либо к разностенности на готовых трубах.The disadvantage of this method is that obtaining a high-quality finished pipe from a workpiece cut with scissors with a symmetrical cut pattern is possible only when using a workpiece with a diameter of 120 mm. For example, when using a workpiece with a diameter of 150 mm, 156 mm, defects are formed on the finished pipe on the inner and outer surfaces in the form of a “sink-in”, due to the formation of conical “weights” (Fig. 1) at the ends of the workpiece after crimping, which during further operation (firmware) leads to the destruction of the end part of the workpiece in the form of a half ring (figure 2). In addition, the use of a symmetrical cut pattern (Fig. 3) leads to asymmetric crushing of the front end of the workpiece and subsequently to an increase (or decrease) in wall thickness or to a difference in the finished pipes.

Экспериментально с помощью предварительной механической обработки были подготовлены заготовки с различными формами торцов. На основании проведенных экспериментов определена оптимальная форма торцов заготовки, при которой дефект в виде полукольца не образуется. Оптимальной формой торцов заготовки явился усеченный конус.Experimentally, using preliminary mechanical processing, preforms with various shapes of the ends were prepared. Based on the experiments, the optimal shape of the ends of the workpiece is determined, in which a defect in the form of a half ring does not form. The optimal shape of the ends of the workpiece was a truncated cone.

Задачей настоящего изобретения является создание эффективного способа резки заготовки, который позволит получить необходимую форму торцов заготовки и уменьшить количество дефектов на внутренней и наружной поверхности готовых труб, а также сократить отбраковку готовой продукции по геометрическим параметрам.The objective of the present invention is to provide an effective method for cutting a workpiece, which will allow you to obtain the necessary shape of the ends of the workpiece and reduce the number of defects on the inner and outer surfaces of the finished pipes, as well as reduce the rejection of finished products by geometric parameters.

Поставленная задача достигается тем, что для резки заготовки применяется способ резки прокатных заготовок, включающий разделение заготовки ножницами горячей резки посредством вертикального перемещения ножей, на которых установлено соотношение размеров нижнего и верхнего зуба ножей от 5 до 15 соответственно, при этом нож с максимальным размером зуба расположен в зоне реза, формирующего задний конец разрезаемой заготовки, а нож с минимальным размером зуба расположен в зоне реза, формирующего передний конец заготовки.This object is achieved in that for cutting a workpiece, a method for cutting rolled workpieces is used, including dividing the workpiece by hot cutting scissors by vertically moving the knives, on which the ratio of the sizes of the lower and upper tooth of the knives is from 5 to 15, respectively, while the knife with the maximum tooth size is located in the zone of the cut forming the rear end of the cut workpiece, and the knife with the smallest tooth size is located in the zone of the cut forming the front end of the workpiece.

На фиг.3 представлена существующая «симметричная» схема реза с одинаковой калибровкой верхнего 1 и нижнего ножей 2; на фиг.4 - «несимметричная» схема реза с различной калибровкой верхнего и нижнего ножей.Figure 3 presents the existing "symmetric" scheme of the cut with the same calibration of the upper 1 and lower knives 2; figure 4 - "asymmetric" scheme of the cut with different calibrations of the upper and lower knives.

Способ резки прокатных заготовок осуществляется следующим образом. Нагретую в печи заготовку 5 (фиг.4) помещают между разведенными ножами 1 (верхним с «малым зубом») и 2 (нижним с «большим зубом»). Посредством вертикального перемещения ножей их сводят относительно друг друга. В процессе сведения ножей, «зуб» нижнего ножа внедряется в заготовку и форма заднего конца 3 разрезаемой заготовки приобретает форму калибровки нижнего ножа - усеченный конус. На верхнем ноже калибровка ножа в горизонтальном направлении практически плоская, деформация разрезаемой заготовки с переднего конца незначительна. В поперечном сечении части заготовки с переднего конца 4 имеют профиль в виде круга, имеющего минимальную овализацию. Далее ножи сводят до разделения заготовки в поперечном сечении.The method of cutting rolling stocks is as follows. Heated workpiece 5 (figure 4) is placed between the divorced knives 1 (top with a "small tooth") and 2 (bottom with a "big tooth"). Through vertical movement of the knives they are reduced relative to each other. In the process of mixing knives, the “tooth” of the lower knife is introduced into the workpiece and the shape of the rear end 3 of the cut workpiece takes the form of calibration of the lower knife - a truncated cone. On the upper knife, the knife calibration in the horizontal direction is almost flat, the deformation of the cut workpiece from the front end is negligible. In cross section, part of the workpiece from the front end 4 has a profile in the form of a circle having minimal ovalization. Next, the knives are reduced to the separation of the workpiece in cross section.

Разрезанную таким образом заготовку направляют для обжатия и прошивки на обжимной и прошивной стан, соответственно.A workpiece cut in this way is sent for crimping and flashing to a crimping and piercing mill, respectively.

Использование различной калибровки режущей части верхнего и нижнего ножей (увеличение высоты зуба нижнего ножа (фиг.4) и уменьшение высоты зуба верхнего ножа, (применение «несимметричной схемы реза»)) при разрезании заготовки позволяет придать необходимую форму концам разрезаемой заготовки для исключения образования дефектов в виде полукольца, образующихся при дальнейшей прошивке заготовки: заднему концу заготовки - в виде усеченного конуса; переднему концу в поперечном сечении заготовки - в виде круга, имеющего минимальную овализацию. При этом ножи не препятствуют свободному прохождению заготовки в зоне реза, что исключает застревание заготовки в ножницах с возможной аварийной остановкой трубопрокатного агрегата. Разрезанная таким способом и обжатая в дальнейшем заготовка имеет с переднего конца «утяжину» строго по оси заготовки без смещения, что позволяет исключить/уменьшить несоответствия по толщине стенки, разностенности при изготовлении труб, а с заднего конца заготовки «утяжина» имеет величину 15…20 мм, при которой дефекты в виде полукольца не образуются.Using various calibrations of the cutting part of the upper and lower knives (increasing the height of the tooth of the lower knife (Fig. 4) and reducing the height of the tooth of the upper knife, (using the "asymmetric cutting pattern")) when cutting the workpiece allows you to give the desired shape to the ends of the cut workpiece to prevent defects in the form of a semicircle formed during further flashing of the workpiece: the rear end of the workpiece - in the form of a truncated cone; the front end in the cross section of the workpiece is in the form of a circle having minimal ovalization. In this case, the knives do not impede the free passage of the workpiece in the cutting zone, which eliminates the jamming of the workpiece in the scissors with a possible emergency stop of the tube rolling unit. The billet cut in this way and subsequently crimped subsequently has a “weight” from the front end strictly along the axis of the workpiece without offset, which allows to eliminate / reduce inconsistencies in wall thickness, difference in pipe production, and “weight” from the rear end of the workpiece has a value of 15 ... 20 mm, at which defects in the form of a half ring are not formed.

Предложенный способ может быть использован для резки заготовок любого диаметра на ножницах горячей резки с использованием масштабного фактора на геометрические размеры калибровки ножей.The proposed method can be used for cutting workpieces of any diameter on hot cutting shears using a scale factor for the geometric dimensions of the knife calibration.

Предлагаемый способ опробован в условиях ОАО «Синарский трубный завод» на заготовке диаметром 150 мм и 156 мм: из заготовки, разрезанной предлагаемым способом, было изготовлено 25000 тн труб.The proposed method was tested in the conditions of Sinarsky Pipe Plant OJSC on a workpiece with a diameter of 150 mm and 156 mm: 25,000 tons of pipes were made from a workpiece cut by the proposed method.

Применение предлагаемого способа резки заготовки позволило сократить количество дефектов на наружной и внутренней поверхности труб, позволило уменьшить отбраковку готовых труб по геометрическим параметрам: толщине стенки, разностенности на 1,5% в расчете на количество изготовленных труб.The application of the proposed method for cutting a workpiece reduced the number of defects on the outer and inner surfaces of the pipes, made it possible to reduce the rejection of finished pipes by geometric parameters: wall thickness, difference by 1.5%, based on the number of pipes made.

Claims

A method of cutting a rolling workpiece, including the separation of the workpiece by hot cutting scissors by vertically moving the knives, characterized in that the hot cutting scissors are made with a ratio of the sizes of the lower and upper tooth of the knives from 5 to 15, while the knife with the maximum tooth size is located in the cutting zone forming the rear end of the cut workpiece, and the knife with a minimum tooth size is located in the cutting zone forming the front end of the workpiece.